本篇露天采礦新技術(shù)論文通過對(duì)深部找礦組合鉆探技術(shù)進(jìn)行深入研究和分析，指出了提高深部找礦組合鉆探技術(shù)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的重要意義。本文對(duì)深部找礦鉆探設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了較為詳盡的論述，指出了目前我國在鉆探技術(shù)方面取得的成就及不足，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)深部找礦鉆探技術(shù)的主要類型進(jìn)行了介紹。

　　《地質(zhì)找礦論叢》要報(bào)道礦產(chǎn)地質(zhì)及相關(guān)領(lǐng)域的最新科研成果，地質(zhì)技術(shù)和方法的應(yīng)用，資源利用與開發(fā)的探索等方面內(nèi)容。刊物面向礦產(chǎn)地質(zhì)工作者和地學(xué)院校師生。歡迎廣大讀者訂閱或投稿。獲獎(jiǎng)情況：美國《化學(xué)文摘》(CA)收錄期刊、中國科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊、《中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫》來源期刊。

　　近幾年來，我國的城市化水平不斷加快，工業(yè)發(fā)展規(guī)模加大，使得對(duì)地下礦產(chǎn)資源的需求量逐年增加，礦產(chǎn)資源的安全保障問題變得越來越突出，嚴(yán)重制約了我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和綜合國力發(fā)展。因此，加強(qiáng)對(duì)我國礦山的深度鉆探技術(shù)開發(fā)已成為當(dāng)前的重要課題。目前在我國開展深部找礦具有巨大的潛力，但同時(shí)也對(duì)找礦的組合鉆探技術(shù)提出了較高要求。鉆探技術(shù)作為鉆探工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其技術(shù)手段的改進(jìn)對(duì)深部找礦成功率的提高有著直接的影響。

　　1深部找礦鉆探設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

　　在深部找礦作業(yè)中，我國目前應(yīng)用的找礦設(shè)備始終未得到相應(yīng)的改進(jìn)，許多礦山仍然使用上世紀(jì)70年代研發(fā)的立軸式鉆機(jī)。立軸式鉆機(jī)的鉆進(jìn)能力表現(xiàn)一般，大多不超過1500m，但近幾年來有些生產(chǎn)廠家對(duì)其進(jìn)行了一定技術(shù)改造，使其鉆進(jìn)能力可以達(dá)到2000m甚至3000m左右。雖然在鉆進(jìn)能力方面已得到了較大提高，但從整體而言，這些鉆機(jī)的性能和優(yōu)缺點(diǎn)并無太多差異，缺乏應(yīng)有的技術(shù)突破。我國曾對(duì)動(dòng)力頭鉆機(jī)技術(shù)進(jìn)行過大規(guī)模研究生產(chǎn)，并成功制造出一臺(tái)電力液壓可達(dá)300m的動(dòng)力頭鉆機(jī)。在第一臺(tái)動(dòng)力頭鉆機(jī)誕生之后，許多生產(chǎn)廠家也都開始進(jìn)行技術(shù)跟進(jìn)，紛紛效仿并陸續(xù)生產(chǎn)出了電力液壓可達(dá)600m、1000m 以及1500m的動(dòng)力頭鉆機(jī)。但這一技術(shù)創(chuàng)新并未得到良好的普及推廣，再加上此時(shí)鉆探工作并不活躍，因此使得鉆機(jī)研究工作被長期擱置，導(dǎo)致這一技術(shù)成果未在實(shí)踐中發(fā)揮應(yīng)有的作用。隨著近幾年國內(nèi)鉆探工作重新得到重視之后，一些科研單位、相關(guān)高校及生產(chǎn)廠家都在為新技術(shù)的研制投入了大量工作，在對(duì)國外先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行分析消化的基礎(chǔ)上，著手進(jìn)行新技術(shù)的研發(fā)工作，如中國地調(diào)局勘探技術(shù)研究所研發(fā)成功的YDX-3以及YDX-3A型鉆機(jī)，山東省地質(zhì)勘探機(jī)械廠研發(fā)的XD-3以及XD-5型鉆機(jī)等等[1]。此外，勘探技術(shù)研究所同時(shí)還以立軸式鉆機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)其進(jìn)行合理改進(jìn)，使其技術(shù)能力得以提高，使得新型的機(jī)械傳動(dòng)立軸鉆機(jī)得以問世，不但解決了舊式立軸鉆機(jī)所固有的鉆進(jìn)行程短及頻繁停機(jī)倒桿的問題，還大幅增加了原有的鉆進(jìn)行程，完成了無主動(dòng)鉆桿和不停機(jī)倒桿鉆進(jìn)技術(shù)在實(shí)際勘探工作的應(yīng)用，使鉆探工作的效率得到了提高。

　　雖然通過眾多科研單位的不懈努力，我國的鉆探設(shè)備研發(fā)工作已經(jīng)取得了令人矚目的成就，實(shí)現(xiàn)了重要的技術(shù)創(chuàng)新，但從綜合的層面來看。我國的研發(fā)工作仍然不夠深入，新技術(shù)的普及推廣程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，與我國國情相符、性能優(yōu)良的深孔鉆機(jī)技術(shù)的研發(fā)項(xiàng)目還未落實(shí)。

　　2深部找礦鉆探技術(shù)的主要類型

　　2.1液動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)

　　液動(dòng)錘鉆探技術(shù)的關(guān)鍵在于對(duì)液動(dòng)錘施加巨大的沖擊能量，從而使鉆頭在承擔(dān)較大負(fù)荷的情況下展開鉆探工作。在將這一技術(shù)應(yīng)用于深部找礦作業(yè)時(shí)，需要在鉆頭與巖心管之間安裝液動(dòng)錘，從而使鉆進(jìn)能力得以提高。除了應(yīng)用于深部找礦，液動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)還能同時(shí)在石油鉆井或地下水鉆探工作中發(fā)揮作用，且能夠取得明顯效果。為了將液動(dòng)錘產(chǎn)生的能量進(jìn)行最大程度的利用，增加沖擊能量所提供的有用功，我國專門研制了一系列效率型液動(dòng)錘，如YS-19型、SYC-178型以及 Q-150型等均屬于此類[2]。在性能方面，國產(chǎn)的YZX127型液動(dòng)錘表現(xiàn)較為突出，能夠達(dá)到500次以上的不間斷鉆進(jìn)，且對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)，即使在泥漿環(huán)境或地質(zhì)條件復(fù)雜的情況下也能正常發(fā)揮其性能，鉆進(jìn)能力極強(qiáng)，最大時(shí)可達(dá)到51182m。另外，KS-157型液動(dòng)錘在降低孔斜、防止巖芯堵塞以及加長進(jìn)尺等方面表現(xiàn)出色。

　　2.2泡沫鉆進(jìn)技術(shù)

　　由于在實(shí)際的深部找礦作業(yè)中，其所處區(qū)域的地質(zhì)條件都各不相同，其中不可避免地存在一些條件特殊、勘探難度大的作業(yè)區(qū)域。在這種情況下，泡沫鉆進(jìn)技術(shù)就能妥善解決這類勘探工作中的難題，因此得到了高度評(píng)價(jià)。在鉆探施工的過程當(dāng)中，由于泡沫流相比其他物質(zhì)，其性能更加穩(wěn)定可靠，因此可將泡沫流作為一種循環(huán)介質(zhì)來應(yīng)用，這樣就不會(huì)出現(xiàn)高密度流體阻礙鉆探工作進(jìn)程的困擾，其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在干旱少雨地區(qū)表現(xiàn)尤為突出，如沙漠、高原地區(qū)等等[3]。同時(shí)，泡沫回返的速度能夠始終維持在較低水平，這樣就能避免對(duì)鉆孔內(nèi)壁產(chǎn)生過強(qiáng)的沖擊而造成損害，降低了孔壁坍塌現(xiàn)象發(fā)生的幾率。我國從上世紀(jì)80年代中期開始展開對(duì)這一鉆探技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使用過的泡沫劑主要有TAS和F873，目前應(yīng)用較多新品種泡沫劑則包括ADF-1、DF-1以及CD-1等。為了使勘探工作能夠在多樣化的工作環(huán)境中展開，我國還對(duì)鉆探測試裝置進(jìn)行了深入研究，例如增壓灌注系統(tǒng)等。

　　2.3氣動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)

　　氣動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能夠有效減少鉆孔堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。從鉆探工藝的原理角度看，氣動(dòng)錘技術(shù)可分為CSR技術(shù)與貫通式鉆進(jìn)技術(shù)兩種類型[4]。其中，CSR技術(shù)整合利用了雙臂鉆桿、通道接頭以及氣動(dòng)錘這三種技術(shù)手段，貫通式鉆進(jìn)技術(shù)利用了雙臂鉆桿、貫通式RC氣動(dòng)錘來展開工作。